圓鋼管(高強(qiáng))混凝土壓彎構(gòu)件承載力計(jì)算方法探
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1、鋼管(高強(qiáng))混凝土壓彎構(gòu)件承載力計(jì)算方法探討決 劉威I韓林海2堯國(guó)皇 摘 要 本文簡(jiǎn)要論述了圓鋼管混凝土的研究現(xiàn)狀,介紹了 LRFD(1994)、AIJ(1997)、EC4(1996) 和DL/T5085-l999(1999)設(shè)計(jì)規(guī)程中關(guān)于圓鋼管混凝土構(gòu)件的設(shè)計(jì)方法?通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的匯集 和分析,比較了各規(guī)程對(duì)鋼管普通強(qiáng)度和鋼管高強(qiáng)度混凝土構(gòu)件的計(jì)算結(jié)果,討論了各規(guī)程設(shè) 計(jì)公式對(duì)于鋼管高強(qiáng)混凝土的適用情況. 關(guān)鍵詞:鋼管混凝土;高強(qiáng)混凝土;梁柱;承載力 V圓鋼管混凝土研究現(xiàn)狀 鋼管混凝土結(jié)構(gòu)較鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)而言,是一種新的結(jié)構(gòu)形式,在中國(guó)、歐州、 美國(guó)、日本.加拿大和澳大利亞
2、等國(guó)的工程中應(yīng)用廣泛?高強(qiáng)度混凝土(世界各國(guó)對(duì)高強(qiáng)度混 凝土的定義有所不同.在我國(guó),一般認(rèn)為強(qiáng)度等級(jí)為C60及以上的混凝土為高強(qiáng)混凝土.本文 以.C60以上的混族土作為主要討論對(duì)象)是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外學(xué)者研究的熱門課題,用鋼管約束高 強(qiáng)混凝土可以有效地克服高強(qiáng)混凝土腌性大和延性差的弱點(diǎn).使其工程應(yīng)用得以實(shí)現(xiàn),優(yōu)勢(shì)得 以充分發(fā)揮. 以往,對(duì)圓鋼管混凝土己有較多研究這些研究涉及圓鋼管混凝土軸壓.純彎、壓彎 構(gòu)件的基本力學(xué)性能與其施工中的一些技術(shù)問題,并隨著王程的發(fā)展而深入,對(duì)工程實(shí)踐起到 了重要的指導(dǎo)與促進(jìn)作用。Robert是較早的研究者之一⑹,當(dāng)時(shí)的制造工藝還僅能應(yīng)用熱軋管 作為外套鋼管,因此試
3、件的鋼管壁較厚.含鋼率達(dá)到0.3以上;Kenji叭Tsudam和王來(lái)永⑼ 分別進(jìn)行了鋼管普通混凝土短柱的基本力學(xué)性能試驗(yàn);湯關(guān)祚和蔡紹懷等分別進(jìn)疔了較大規(guī)模 的鋼管普通混凝土軸壓構(gòu)件基本力學(xué)性能試驗(yàn)‘阿⑴和鋼管普通混凝土短柱與長(zhǎng)柱基本力學(xué)性能 試驗(yàn)研究W 為圓鋼管混凝土力學(xué)性能研究奠定了基礎(chǔ);韓林海進(jìn)行了鋼管普通混凝土軸壓構(gòu) 件的澆筑質(zhì)量試驗(yàn)研究⑸和鋼管普通混凝土長(zhǎng)柱軸壓試驗(yàn).最大長(zhǎng)細(xì)比達(dá)到154叫Lucsha⑵進(jìn) 行了大尺寸的鋼管混凝土試驗(yàn)研究,最大截面直徑達(dá)到1?02米,為鋼管混凝土小尺寸試驗(yàn)研究 與工程應(yīng)用接軌提供了依據(jù);顧維平問、Russal Bridgeh3\韓林海MDbShed閭畫
4、.余志 武Prion何、譚克鋒冋等進(jìn)行了混凝土強(qiáng)度(標(biāo)準(zhǔn)立方體試塊抗壓強(qiáng)度)在69MPa-116Mpa 1. 劉威,博士研究生,福州大學(xué)土木建筑工程學(xué)院,350002 2. 韓林海.教授,博士生導(dǎo)師.福州大學(xué)土木建筑工程學(xué)院.350002 3. 堯國(guó)皇,碩士研究生,福州大學(xué)土木建筑工程學(xué)院,350002 ?本項(xiàng)目得到福建省科技計(jì)劃重大項(xiàng)目(2002H007〉和霍英東教育基金(0501064)的資助范圍的鋼管高強(qiáng)混凝土軸壓試驗(yàn)研究,這些試驗(yàn)研究推動(dòng)了鋼管高強(qiáng)混凝土的應(yīng)用。純彎的試 驗(yàn)研究難度較大,試驗(yàn)量相對(duì)較少.目前僅收集到四位研究者的試驗(yàn)數(shù)據(jù),潘友光⑼和蔡紹懷 問進(jìn)行了鋼管普通混凝土
5、的純彎試驗(yàn)研究;Prion佃和Yasuo^1進(jìn)行了混凝土強(qiáng)度為 70.12Mpa^91. 88Mpa的鋼管高強(qiáng)混凝土的純彎試驗(yàn)研究.壓彎(偏壓)構(gòu)件是最常見的構(gòu)件形 式,其研究進(jìn)行較多.韓林海⑸.Robert王來(lái)永⑼、湯關(guān)祚X、鐘善桐等網(wǎng)汽Tpykb削、 蔡紹懷呦、Matsui(2S,進(jìn)行了大規(guī)模鋼管普通混凝土偏壓構(gòu)件的試驗(yàn)研究:MDOEhea簡(jiǎn)泗、 Neogi(291、Kilpatrick1301 > Mathias1311 .顧維平(321、Vi jay a1331 進(jìn)行了 混凝土 強(qiáng)度為 62. 78MPa-123. 9Mpa的鋼管髙強(qiáng)混凝 土偏壓構(gòu)件的試驗(yàn)研究。 本文結(jié)合圓鋼管混凝
6、土的研究現(xiàn)狀.介紹LRFDQ994)、AlJ(1997)n EC4(1996)和 DL/T5085-1999( 1999)設(shè)計(jì)規(guī)程中關(guān)于圓鋼管混凝土構(gòu)件的設(shè)計(jì)方法.通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的匯集和 分析,比較各規(guī)程對(duì)鋼管普通強(qiáng)度和鋼管高強(qiáng)度混凝土構(gòu)件的計(jì)算結(jié)果,探討各規(guī)程設(shè)計(jì)公式 對(duì)于鋼管高強(qiáng)混凝土的適用情況。 2. 規(guī)程計(jì)算方法概述 IH 鋼管混凝土的設(shè)計(jì)理論隨著鋼管混凝土的應(yīng)用發(fā)展而不斷更新.目前已頒布多部鋼管混凝 土規(guī)程(叫 本文擬以美國(guó)LRFD(1994)l35\日本AIJ(1997)I均、歐洲EC4(1996)卩乃和中國(guó)的DL/T 5085?1999(1999)[珂規(guī)程為例進(jìn)行分析,下面
7、簡(jiǎn)要介紹各規(guī)程的設(shè)計(jì)方法: 1.軸壓構(gòu)件 (l) LRFD (1994)規(guī)程冋 LRFD規(guī)程為美國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)所制定,是考慮構(gòu)件的整體穩(wěn)定,將混凝土的作用折算到鋼 材中,得到鋼材名義抗壓強(qiáng)度尸屮 再由心計(jì)算圓鋼管混凝土軸壓構(gòu)件的承載力: (2) Ncr%Fcr (0.658心弘 人"5 式中,尸吋%+0?8妮乙為鋼材屈服極 面積,仏為混凝土橫截面面積,入為換算長(zhǎng)細(xì)比冏。 (2) AIJ (1997)規(guī)程(如 AIJ規(guī)程采用疊加鋼管和混凝土二者承載力的辦法進(jìn)行軸壓構(gòu)件承裁力的計(jì)算.計(jì)算時(shí)按 不同長(zhǎng)徑比〃0(其中,厶為構(gòu)件計(jì)算長(zhǎng)度,D為圓鋼管外徑)將柱分為長(zhǎng)柱和短柱?當(dāng)/D<12
8、時(shí)為短柱,否則為長(zhǎng)柱。 軸壓短柱承載力的計(jì)算公式為: M= 0?85/冷 +心 (3) 進(jìn)行長(zhǎng)柱承載力的計(jì)算時(shí),初偏心取直徑的5%,按換算長(zhǎng)細(xì)比,分別計(jì)算鋼管和混凝土 的承載力后進(jìn)行疊加.從而得到軸壓長(zhǎng)柱的穩(wěn)定承載力. (3) EC4 (1996)規(guī)程呦 EC4規(guī)程按下式計(jì)算軸壓構(gòu)件承載力: (0.877/穢)% 2. >1.5 ?? 限,卅為混凝土圓柱體抗壓強(qiáng)度.仏為鋼管橫截i 柱體抗壓強(qiáng)度; +(i + 7(〃d)cz; /A))4A ? a 為混凝土 換算長(zhǎng)細(xì)比和偏心率有關(guān)的系數(shù);x為軸壓穩(wěn)定系數(shù),和換算長(zhǎng)細(xì)比幾及截面有效彈性剛度(幾 有關(guān)叫 (4) DUT508
9、5-1999( 1999)規(guī)程阿 -449- 我國(guó)DL/T5085?1999規(guī)程采用如下方法計(jì)算圓鋼管混凝土軸壓構(gòu)件承載力; N孑帝q (5) 式中0為穩(wěn)定系數(shù),和構(gòu)件長(zhǎng)細(xì)比;、截缶含鋼率、鋼材和混凝土強(qiáng)度有關(guān)削;M為軸壓強(qiáng)度 承載力,NyAg 其中,蟲務(wù)為圓鋼管混凝土橫截面面積(仏孑兀D?/4),弘 為圓鋼管混凝土軸 壓強(qiáng)度指標(biāo).按下式計(jì)算: 心=(L212+6bGFMk (6) 式中,耳= 0.175幼/ 235+0.974; ^ = -0303% / 20+0.0309:歹為約束效應(yīng)系數(shù), 仏為混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值:a =人/血,為截面含鋼率;心4L/D,為 構(gòu)件
10、長(zhǎng)細(xì)比。 2.純彎構(gòu)件 (l) LRFD (1994)、AIJ (1997)規(guī)程⑶冏 LRFD (1994)和AIJ(1997)規(guī)程在計(jì)算圓鋼管混凝土純彎構(gòu)件承載力時(shí)采用了類似的計(jì) 算公式.即忽略混凝土對(duì)構(gòu)件抗彎能力的貢獻(xiàn),僅考慮鋼管的作用,計(jì)算公式如下: 式中Z為鋼管截面塑性抵抗矩。 (2) EC4 (1994)規(guī)程創(chuàng) EC4 (1994)規(guī)程按下式計(jì)算純彎構(gòu)件承載力: M. =0.9N /;[ sinV—(l-Q/2)(D-2)sin*] 式中,&和夕取決于截面中和軸距受壓區(qū)邊緣的距離刖,p = 0?91人 (3) DL/T5085? 1999(1999)規(guī)程㈣ DLV
11、T5085-1999規(guī)程采用如下公式計(jì)算純彎構(gòu)件的承載力: ^1=% 爐jenj^cy 式中必一抗彎承載力計(jì)算系數(shù),人=-0.4047 + 1.7629肓; %m—構(gòu)件截面抗彎模量,D3/32? 3.壓彎構(gòu)件 計(jì)算圓鋼管混凝土壓彎構(gòu)件承載力時(shí),LRFD (1994〉. EC4 (1996)和D1/T5085-1999( 1999) 均采用了相關(guān)方程的方法? AIJ (1997)采用疊加鋼管和核心混凝土承載力的方法。各規(guī)程采用 的設(shè)計(jì)方法簡(jiǎn)要介紹如下: (1) LRFD (1994)規(guī)程冏 (10) LRFD (1994)規(guī)程釆用兩段直線形式的相關(guān)方程計(jì)算壓彎構(gòu)件的承載力; jN
12、/Mr + 8M/(9Mg NIN宀 02 [n/QNcO + M/MuG N/NcrvO.2 式中,和胚分別按式(1)和式(7)確定. (2) AlJ (1997)規(guī)程冏 (Ila) ⑴b) (11c) (Hd) M分別為混 AU規(guī)程采用如下方法計(jì)算壓彎構(gòu)件的承載力: 對(duì)于短柱,當(dāng)N&N或血M?時(shí)N=N 當(dāng) N 或 時(shí) NQV + 州 對(duì)于長(zhǎng)柱,當(dāng)阻M或 心7訂帕?xí)rN訶 M現(xiàn)(1?屮/NJ+cM: 當(dāng) N>N 或 時(shí) NWN +N M^gNJNJ 式中入為混凝土的抗壓承載力,和"分別為混凝土和鋼材承擔(dān)的軸力.比和, 凝土和鋼材承擔(dān)的彎矩,M為等效歐拉臨界力卩叫 甌為極限彎
13、矩,按式(7)確定. EC4 (1996)規(guī)程阿 _ 44 EC4規(guī)程提供的相關(guān)方程形式為曲線形式.其表達(dá)式為 N = N^i 一 (屆一 Jh - 4b)M/ M - 4b(M/ 必丫 ] (12) 式中,為、馭、匕為計(jì)算系數(shù)卩7】,N“和%分別按式(4)和式(8)確定。 ⑷ DI/T50854999 (1999)規(guī)程(呵 驗(yàn)算壓彎構(gòu)件的承載力時(shí),DLTT5085-1999 (1999)規(guī)程采用以下曲線形式的相關(guān)方程: 1)當(dāng) N/A&Q.2(p 弘時(shí) N KM , 小、 + —2——<1 (13a) 兀 1.071陸 2)當(dāng) N/A^< 時(shí) N <1 (13b
14、) 1?4叫陸 式中,心?考慮二階效應(yīng)對(duì)彎矩的影響系數(shù),心=1/(1?0?4N/Ne);隆-歐拉臨界力網(wǎng)。 3. 圓鋼管混凝土計(jì)算方法比較 以下采用各設(shè)計(jì)規(guī)程進(jìn)行計(jì)算時(shí),材料指標(biāo)均取標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行. 表1.表2和表3分別給出了不同規(guī)程對(duì)圓鋼管混凝土軸壓.純彎和壓彎(偏壓)構(gòu)件承 載力計(jì)算結(jié)果(M)與試驗(yàn)結(jié)果(M〉比值的平均值(“)和均方差(小。混凝土強(qiáng)度范圍:軸 壓構(gòu)件 9.62Mpa~I23.6MPa,純彎構(gòu)件 34.41Mpa?91.88MPa,壓彎構(gòu)件 22.5Mpa?123.9Mpa。 我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程在原規(guī)程的基礎(chǔ)上適當(dāng)提高了設(shè)計(jì)所采用的混凝土強(qiáng)度等級(jí),對(duì) 于混
15、凝土強(qiáng)度指標(biāo)的規(guī)定,調(diào)整了軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值與立方體抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值之間的折算關(guān) 系(391
本文應(yīng)用DL/T5085J999對(duì)鋼管混凝土構(gòu)件承載力進(jìn)行計(jì)算時(shí),分別釆用我國(guó)混凝土結(jié)構(gòu) 原設(shè)計(jì)規(guī)程剛和新規(guī)程剛中關(guān)于軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的規(guī)定進(jìn)行計(jì)算,計(jì)算結(jié)果分別用 DL/T5085-1999(1999)(原)和 DL/T5085-1999( 1999)(新)表示.
對(duì)于軸壓構(gòu)件,DL/T5085-1999 (“=0.954, <7=0.153)與試驗(yàn)結(jié)果相比稍偏于安全且符合 較好,EC4(“=0.824, 16、=0.671, a =0.110) 的計(jì)算結(jié)果則最為安全。對(duì)于LRFD規(guī)程、AIJ規(guī)程和EC4規(guī)程,設(shè)計(jì)公式對(duì)鋼管普通混凝土 和鋼管高強(qiáng)混凝土的計(jì)算情況比較接近,鋼管普通混凝土的計(jì)算結(jié)果與總體結(jié)果接近且略高, 但差別在0.8%之內(nèi),高強(qiáng)混凝土的計(jì)算結(jié)果比總體結(jié)果偏低,差別分別為2.5%、1.5%、0,對(duì) 于DL/T5085-1999規(guī)程,計(jì)算值與試驗(yàn)結(jié)果的總體差別在5%之內(nèi),但其對(duì)于鋼管普通混凝土和 鋼管高強(qiáng)混凝土的計(jì)算差別比較大,鋼管高強(qiáng)混凝土計(jì)算結(jié)果比鋼管普通混凝土高10%,而且 高于試驗(yàn)數(shù)據(jù)的總體結(jié)果,這表明DLVT5085-1999規(guī)范對(duì)于鋼管高強(qiáng)混凝土軸壓構(gòu)件的計(jì)算偏 于不安全。采用 17、新的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程中混凝土軸心抗壓強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的規(guī)定,用 DL/T5085.1999規(guī)程進(jìn)行鋼管混凝土承載力計(jì)算,發(fā)現(xiàn)混凝土強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值的調(diào)整對(duì)于鋼管髙強(qiáng) 混凝土的計(jì)算結(jié)果影響較大,使鋼管高強(qiáng)混凝土的計(jì)算值有明顯下降,與鋼管普通混凝土的差 別減小到旅以內(nèi),且計(jì)算結(jié)果略偏于安全。
對(duì)于純彎構(gòu)件,DLTT5085-1999 (“ = L017, a =0.112)的計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果最為吻合,
EC4 (“=0.754, 18、凝土的作用,對(duì)于鋼管高強(qiáng)混凝土計(jì) 算值就更為安全,EC4規(guī)程對(duì)于鋼管高強(qiáng)混凝土的計(jì)算值亦比鋼管普通混凝土更為偏于安全, DL/T5085-1999規(guī)程對(duì)鋼管高強(qiáng)混凝土和鋼管普通混凝土的計(jì)算差別較小。若采用混凝土新規(guī) 范的混凝土強(qiáng)度指標(biāo),則DL/T5085-1999規(guī)程計(jì)算結(jié)果對(duì)于高強(qiáng)混凝土略有下降,與試驗(yàn)數(shù)據(jù) 吻合良好且略偏于安全。
對(duì)于壓彎構(gòu)件,DL/T5085J999 (“=0.936, o*=0.176)計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果最為吻合,AIJ (“=0.787, 嚴(yán)0?211)、EC4 (“=0/772, a =0.142)與 LRFD (“=0.741, <7=0.194)計(jì)算結(jié)果 與試 19、驗(yàn)結(jié)果相差較大且偏于安全。AIJ規(guī)程與EC4規(guī)程對(duì)鋼管普通混凝土和鋼管高強(qiáng)混凝土的 計(jì)算差別不大,在4%以內(nèi),LRFD規(guī)程的這種差別較大,達(dá)到20%,但對(duì)普通與高強(qiáng)鋼管混凝 土的計(jì)算都是安全的,DL/T5085-1999規(guī)程的這種計(jì)算差別雖然比LRFD規(guī)程小,在16%左右, 但它對(duì)于鋼管高強(qiáng)混凝土的計(jì)算偏于不安全,采用混凝土新規(guī)范的混凝土強(qiáng)度指標(biāo),這種差別 減小到10%以內(nèi),且計(jì)算均偏于安全。
需要說(shuō)明的是.各種規(guī)范具有不同的適用范圍,構(gòu)件的承載力指標(biāo)也會(huì)有所差異.此外.
不同研究者在試驗(yàn)中對(duì)試件承載力的取值標(biāo)準(zhǔn)也有所不同.因此,上述的比較結(jié)果僅供有關(guān)工 程技術(shù)人員在應(yīng)用這些規(guī)程時(shí)參考和判 20、斷.
表1軸壓構(gòu)件承載力比較結(jié)果
規(guī)范 LRFD(1994) AIJ(1997)
編號(hào) “ <7 〃 O
EC4(1996)
DL/T(1999X
原)
DUT(1999X
新)
數(shù)據(jù)
數(shù)目
數(shù)據(jù)
來(lái)源
1
0.587
0.072
0.592
0.074
0.761
0.087
0.794
0J26
0.786
0.119
45
[1]
2
0.670
0.015
0.674
0.015
0.881
0.026
0.941
0.039
0.923
0.031
10
[2]
3
0.626
0.037
0&8
21、0.037
0.880
0.035
0.864
0.096
0.841
0.071
12
⑶
4
0.826
0.051
0.634
0.046
0.783
0.047
0.830
0.067
0.827
0.064
11
(4]
5
0.701
0.067
0.651
0J60
0.883
0.181
0.975
0.070
0.964
0.068
3
[5】
6
0.768
OJ15
0.735
0.098
0.842
0.092
1,085
0.262
1.076
0.257
12
7
0 22、.831
0.027
0.680
0.136
0.904
0.074
1.172
0.101
L156
OJOO
6
⑺
8
0.693
0.090
0.678
0.191
0.760
0.111
0.896
0.196
0.889
0J90
36
[8]
9
0.880
0.085
0.893
0.086
L087
0.105
L274
0.123
L222
0J24
3
[9]
10
0.730
0.056
0.752
0.095
0.857
0.058
0.997
0,078
0.989
0. 23、079
22
(10]
11
0.682
0.084
0.691
0.097
0.831
0.075
0.933
0,116
0.925
0J14
75
[11】
12
0.704
0.039
0.610
0.105
0.732
0.047
L012
0J17
0.982
0.113
10
[12]
13
0.643
0.000
0.648
0.000
0.791
0.000
0.979
0.000
0.918
0.000
2
[B]
14
0.756
0.081
0.762
0.081
0.981
24、
0.107
L095
0.089
1.039
0.090
21
[14]
15
0.721
0.070
0.726
0.070
0.949
0.096
1.008
0.107
0.983
0.093
31
[15]
“ <7 〃
bpd
-452 一
16
0.658
0.078
0.664
0.078
0.808
0.105
1.033
0.053
0.938
0.107
18
[16]
17
0.626
0.084
0.631
0.085
0/785
0J03
0.854
0.132
0 25、.874
0,111
28
[17]
18
0.622
0.033
0.634
0.033
0.745
0.047
0.996
0.043
0.899
0.046
6
[18]
19
0.601
0.056
0.608
0.057
0.741
0.065
0.955
OJ53
0.842
0.118
13
[19]
20
0.602
0.042
0.614
0.030
0.725
0.050
L020
0J06
0.873
0.061
22
[20]
總計(jì)
0.678
0.096
0.671
0.11 26、0
0.824
0.111
0.954
0.153
0.918
0.144
386
普通
0.683
0.099
0.674
0J16
0.824
0.103
0.925
0J58
0.912
0.153
260
—
高強(qiáng)
0.661
0.089
0.661
0.092
0.817
0.130
L014
0.115
0.929
0.118
126
■ ■
表2
純彎構(gòu)件承載力比較結(jié)果
規(guī)范
LRFD(1994)
Al J( 1997)
EC4(1996)
DL/T( 1999)( 27、 原)
DL/T( 1999)( 新)
數(shù)據(jù) 數(shù)目
數(shù)據(jù) 來(lái)源
編號(hào)
a
<7
a
CT
a
1
0.823
0.048
0.823
0.048
0.886
0.050
1.048
0.061
1.048
0.061
3
[21]
2
0.652
0J43
0.652
0.143
0.804
0」42
0.951
0.168
0.951
0J68
2
[22]
3
0.505
0.033
0.505
0.033
0.659
0.043
0.904
0.021
L052
0.068
28、4
[18]
4
0.613
0.025
0.613
0.025
0.714
0.024
1J12
0.072
0.889
0.023
3
[23]
總計(jì)
0.652
0.143
0.652
0.143
0.754
0J08
1.017
0J12
0.994
0J
12
■■
普通
0.794
0.085
0.794
0.085
0.853
0,091
1.010
0J08
L010
0J08
5
高強(qiáng)
0.551
0.064
0.551
0.064
0.683
0.044
1.023
0.12 29、2
0.982
0.101
7
表3
壓彎構(gòu)件承載力比較結(jié)果
規(guī)范
LRFD(1994)
AIJ(1997)
EC4( 1996)
DL/T( 1999)( 原)
DUT(1999X 新)
數(shù)據(jù) 數(shù)目
數(shù)據(jù)
AWT
編號(hào)
a
A
a
A
a
a
a
來(lái)源
1
0.746
0.129
0.764
0.136
0.802
0.085
0.869
0J38
0.870
0J38
41
[24]
2
0.814
0.145
0.831
0.219
0.781
0.123 30、
0.905
0.142
0.905
0J42
62
[25]
3
0.837
0.110
0.665
0.099
0,621
0J34
0.901
0.117
0.898
0.116
45
【26]
4
0.696
0.159
0.848
0.221
0.792
0.071
0.880
0.138
0.861
0J49
41
[27]
5
0.642
0.091
0.803
0.216
0.816
0.052
0.821
0J11
0.815
0J11
8
[11]
6
0.537
0.089
31、0.590
0.038
0.699
0.026
0.694
0.097
0.686
0.096
7
[5]
7
0.833
0.175
0.761
0.076
0.799
0.089
1.051
0」86
1.037
0,184
18
[28]
8
1.064
0479
1.208
0.595
1」03
0.487
0J07
0.454
1.098
0.449
6
[6]
9
0.644
0.069
0.902
0.141
0.926
0.107
0.900
0.080
0.863
0.080
14
32、
[9]
10
0.414
0J17
0.690
0.058
0.799
0.075
0.891
0.056
0.818
0.060
16
[16]
11
0.767
0.239
0.843
0.267
0.758
0.133
0.981
0.113
0.956
0J26
18
[29]
12
0.791
0.131
0.755
0.158
0.686
0.042
L072
0」20
1.036
0.122
15
[30]
13
0.884
0.023
0.619
0.016
0.775
0.02 33、0
L372
0.035
L306
0.034
3
[31]
14
0.714
0.111
0.886
0J41
0.847
OJ32
0.953
0.138
0.895
0.129
9
[32]
15
0.693
0J73
0.785
0.287
0.771
0.060
0.220
L113
0203
18
[33]
16
0.377
0.131
0.719
0.034
0.783
0.053
1.025
0.053
0.869
0.044
7
[20]
總計(jì)
0.741
0」94
0.787 34、
0,211
0,772
0J42
0.936
0J76
0.915
0J69
328
普通
0.766
0.182
0.793
0.215
0577
0.152
0.908
0.158
0.898
0.159
262
—
高強(qiáng)
0.640
0,210
0.764
0.196
0.749
0.091
L051
0.196
0.981
0.196
66
4?結(jié)論
本文通過(guò)對(duì)386個(gè)圓鋼管混凝土軸壓構(gòu)件,12個(gè)純彎構(gòu)件,和328個(gè)壓彎構(gòu)件試驗(yàn)數(shù)據(jù)的 比較,發(fā)現(xiàn)DL/T5085?1999(1999)規(guī)程計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié) 35、果的整體符合最好,EC4(1996)規(guī)程的 計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果比較接近;AIJ(1997)規(guī)程和LRFD(1994)規(guī)程的計(jì)算最為安全;對(duì)由強(qiáng)度
60MPa?i24MPa組成的鋼管高強(qiáng)混凝土軸壓、純彎和壓彎構(gòu)件試驗(yàn)結(jié)果的比較分析表明.上述 規(guī)程基本適合進(jìn)行鋼管高強(qiáng)混凝土壓彎構(gòu)件的設(shè)計(jì)計(jì)算。
參考文獻(xiàn)
1.
2.
3.
4.
5?
6.
7.
&
9.
10.
11.
蔡紹懷,焦占栓.鋼管混凝土短柱的基本性能和強(qiáng)度計(jì)算的研究.鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度 計(jì)算.北京:中國(guó)建筑科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)所,1984
Luksha, L. K?,and Nesterovich, A. P? 36、(1991). "Strength testing of large-diameter concrete filled steel tubular members." Proc., The Third International Conference on SteebConcrete Composite Structures. Fukoka, Japan, 67-71 ?
Sakino, Kenji, et al (1991). “Behaviors of concrete filled steel tubular columns under concertric loadings: Pro 37、c.. The Third International Conference on Steel-Concrete Composite Structures. Fukoka, Japan, 25-30.
Lin-Hai, H. (2000). "Tests on concrete filled steel tubular columns with high slenderness ratio,n Advances in Structural Engineering 3(4), 337-344.
Lin^Hai, H. (2000). uThe influence of concrete co 38、mpaction on the strength of concrete filled steel tubes] Advances in Structural Engineering, 3(2), 131*136.
Robert, B. Knowles, and Robert Park (1969)?"Strength of concrete filled steel tubular columns. M Proc: The American Society of Civil Engineers. Journal of the Structural Division 2565-2587.
39、Tsuda, K?,et al. ^Stability design of slender concrete filled steel tubular columns.” Building for the 21st Century. Ed: Y.C. Loo, E AS EC-5 Secretariat.
蔡紹懷,顧萬(wàn)黎.鋼管混凝土長(zhǎng)柱的性能和強(qiáng)度計(jì)算的研究.鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度計(jì)算. 北京:中國(guó)建筑科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)所,1984
王來(lái)永.鋼管混凝土梁柱受力性能分析.福州:福州大學(xué),2001
蘇州水泥制品硏究所等.鋼管混凝土基本力學(xué)性能.鋼管混凝土工業(yè)廠房柱鑒定會(huì)資料二,
1979:9-1 40、2
湯關(guān)祚,招炳泉,竺惠仙,沈希明.鋼管混凝土基本力學(xué)性能的研究.建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào),
一452 一
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18,
19.
20.
2L
22.
23.
24.
25.
26.
27.
2&
29.
30.
31.
32.
33.
34.
35.
1982(1), 13-31
顧維平等.鋼管高強(qiáng)混凝土長(zhǎng)柱性能和承載能力的研究.建筑科學(xué),1991(3): 3-8
Bridge, R., and John, Webb (1995). uThin wall circular concrete fill 41、ed steel tubular columns." Building for the 2 J51 Century, Ed: Y?C? Loo, EASEC?5 Secretariat, 427-432? 韓林海.鋼管混凝土結(jié)構(gòu).北京:科學(xué)出版社,2000
韓林海,鐘善桐.鋼管混凝土力學(xué).大連:大連理工大學(xué)出版社,1996
O Shea, M, D?,and Bridge, R? Q. (1997). uTests on circular thin-walled steel tubes filled with medium and high strength concrete.^ Rep. 42、 No.R755、Department of Civil Engineering Research, Univ, of Sydney.
余志武.鋼管髙性能混凝土短柱受力性能研究.建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào),2002,23(2),41^7
Prion, H. G L-, and Boehme, k (1989). uBeam*column behavior of steel tubes filled with high strength concrete/1 Proc., The 4lh Inter. Colloquium North American Session, Structural Stabil 43、ity Research Council, New York, 439-44&
譚克鋒,蒲心誠(chéng).鋼管超高強(qiáng)混凝土力學(xué)性能的研究.東南大學(xué)學(xué)報(bào),1994,29(4):127-131 O Shea, M. D. and Bridge, R. Q. (1997). "Tests on circular thin-walled steel tubes filled with very high strength concrete?5 Rep. No?R754、Department of Civil Engineering Research, Univ, of Sydne y?
潘友光.鋼管混凝土受 44、彎構(gòu)件承載力研究.哈爾濱建筑工程學(xué)院學(xué)^,1990(2),41-49 蔡紹懷,顧萬(wàn)黎.鋼管混凝土抗彎強(qiáng)度的試驗(yàn)研究.鋼管混凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度計(jì)算.北京:中 國(guó)建筑科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)所,1984
Yasuo Ichinohe, el al (1991). uE1asto-piastic behavior of concrete filled steel circular columns?5 Proc., The International Conference on Steel-Concrete Composite Structures, Fukuoka, Japan, 131-136.
鐘善桐.鋼 45、管混凝土偏心受壓構(gòu)件工作性能和計(jì)算理論的研究?哈爾濱:哈爾濱建筑工程 學(xué)院,1981
鐘善扁.鋼管混凝土結(jié)構(gòu).哈爾濱:黑龍江省科學(xué)技術(shù)出版社,1994
iHeuHMpeHHO C>KaTbix MeTajuiHMecKHX Tpyb, 3anojiHeHHbix
ieTOHbl,
B A TpyKb, P C CHDKapoBCKHii (1968)? 3KcepeMeHTaJibHbie MccjieAOBSHHHb Hecymeft Cnoco6HOCTb
CMpoHMejrbCTBO h ApxHMeKMypa,
蔡紹懷,邸小壇.鋼管混凝土偏壓柱的性能和強(qiáng)度計(jì)算的研究.鋼管混 46、凝土結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度計(jì) 算.北京:中國(guó)建筑科學(xué)研究院結(jié)構(gòu)所,1984
Matsui, C?,Tsuda, K?,and Ishibashi, Y. (1995). “Slender concrete filled steel tublar columns under combined compression and bending.” Proce., Fourth International Conference on Steel-Concrete Composite Structures^ ASCCS, Kosice, Slovakia, 76-79.
Neogi, P? K., Sen, H 47、. K. and Chapman J? C?(1969). 48、ology Perth, Western Australia.
Mathias Johansson, and Kent Gyltofl (2001). Structural behavior of slender circular
steel-concrete composite columns under various means of load application.” Steel and Composite Structures, 1(4),393*410 ?
顧維平等.鋼管混凝土偏壓柱性能偏壓柱性能與承載力的研究.建筑科學(xué),1993(3), 8-11
B. Vijaya R 49、angan, and Matthew Joyce (1992). "Strength of eccentrically loaded slender steel tubular columns filled with high-strength concrete: ACI Structural Journal, 89(6), 676-681 ? ASCCS Seminar Report. Concrete Filled Steel Tubes-A Comparison of International Codes And Practices. Innsbruck, Sep. 1997.
AI 50、SC (1994)? Load and Resistance Factor Design Specification for Structural Steel Buildings.
36.
37.
3&
39.
40.
41.
American Institute of Steel Construction, Inc., Chicago?
Architectural Institute of Japan (AIJ)? Recommendations for Design and Construction of Concrete Filled Steel Tubular Str 51、uctures* Oct., 1997.
Eurocode 4? Design of Steel and Concrete Structures, Parti.1, General Rules and Rules doe
Building. DD ENV 1994-1-1:1996, British Standards Institution, London W1A2BS.
中華人民共和國(guó)國(guó)家經(jīng)濟(jì)貿(mào)易委員會(huì)?DL-5085T1999鋼?混凝土組合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程.北京:
中國(guó)電力出版社,1999
徐有鄰,周氐.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范理解與應(yīng)用.北京:中國(guó)建筑工業(yè)岀版社,2002
中華人民共 52、和國(guó)建設(shè)部.GBJ10-89混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出版社? 1990
中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50010-2002.混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范.北京:中國(guó)建筑工業(yè)出
版社,2002
Calculations of (High Strength) Concrete-Filled Steel Tabular
eam-Columns with Circular Sections
Liu Wei Han Lin-Hai Yao Guo-Huang
Abstract: The research situations of concrete-filled steel tubes wi 53、th circular sections, and the design provisions of LRFD (1994), AIJ (1997), EC4(1996), and DI/T5085-1999 (1999) are generally introduced in this paper. The feasibility of these codes on high strength concrete-filled steel tubular beam-columns are discussed, based on the comparisons between calculated and experimental results*
Keywords: concrete^filled steel tube; high strength concrete; beam-column; bearing capacity
-455 -
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